【摘 要】
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随着微波介质陶瓷在通讯技术各领域的广泛应用,它已成为功能陶瓷领域研究的热点之一。基于低温共烧陶瓷(Low temperature Co-fired ceramics,LTCC)的片式多层微波器件能够有
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随着微波介质陶瓷在通讯技术各领域的广泛应用,它已成为功能陶瓷领域研究的热点之一。基于低温共烧陶瓷(Low temperature Co-fired ceramics,LTCC)的片式多层微波器件能够有效减小器件的体积,能够与Ag或Cu低温共烧,将是今后发展的重要方向。本文围绕G4, GE玻璃等烧结助剂在特定组成BNT0.6系陶瓷材料中所起的作用,探讨了烧结助剂对材料介电性能的影响及其作用机理,并从配比和工艺等方面进行调整,得出如下实验结论。BNT(BaO-Nd2O3-TiO2)系统陶瓷是一种介电性能优良的陶瓷,但是其烧结温度较高,无法直接在900℃下与Ag、Cu等低熔点金属电极材料共烧。通过添加Bi2O3,使其烧结温度有所降低,同时增大了其介电常数。最终确定了Bi2O3的含量与Nd2O3的含量比为6:4时,系统的电性能最为合适。添加了低软化点的玻璃,由于低软化点的玻璃和高熔点的BNT陶瓷相互作用,使得BNT和玻璃之间良好的润湿使其烧结温度降低,同时通过调节工艺等条件,使其介电性能满足需要。通式为Ba6-3x(Nd0.4Bi0.6)8+2xTi18O54的BNT材料在添加10wt%G4玻璃和1wt%GE玻璃后,可以在850℃烧结15min后致密,测试频率为1MHz时,介质材料的介电性能为:ε>52,tanδ<5×10-3,αc≤2%,绝缘电阻R≥1×1011。本文研究材料可用于微波电路用的LTCC陶瓷电容器等器件,市场十分广阔,前景非常光明。
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